骨髓细胞输注与器官移植免疫耐受的诱导

　　【摘要】  通过输注特异性的供体骨髓细胞（donor-specific bone marrow cells，DBMC）诱导器官移植免疫耐受，在动物实验中取得了成功，在临床中也有了初步研究。其机制比较复杂，还需要进一步研究，嵌合体的形成可能是主要的机制。尽管面临许多困难，但随着研究的深入，相信通过输注供体骨髓细胞诱导免疫耐受将会广泛应用于临床，最终阻断排斥反应。
      
　　    
　　近年来，器官移植获得了迅猛发展，成为挽救器官终末期疾病病人生命的一条有效途径。目前器官移植面临一个主要问题-排斥反应。免疫抑制剂并不能抑制慢性排斥，且价格昂贵，容易导致感染和恶性肿瘤。人们试图寻找到诱导免疫耐受的方法以解决排斥问题。特异性的供体骨髓细胞（DBMC）输注促进了嵌合体的建立，有利于诱导器官移植免疫耐受，在临床中也有了初步应用 ［1］ 。本文就此做一综述。
    
　　1 骨髓细胞诱导器官移植免疫耐受的动物实验
    
　　在动物实验中，联合应用供体骨髓细胞输注，成功诱导出了供体特异性的免疫耐受。
   
　　Andrew ［2］ 在实验中给受体小鼠输注供体小鼠的骨髓细胞，再联合多种措施，成功建立了混合嵌合体，并诱导了小鼠皮肤移植特异性的免疫耐受。利用骨髓细胞诱导耐受在大型动物中也取得成功 ［3］ 。在猪的动物实验中，通过输注供体骨髓细胞，同时采用化学药物及放射的方法促进供体骨髓细胞的存活，结果在受体外周血、胸腺及骨髓中均发现了供体细胞存活，说明产生了嵌合现象。后继的供体皮肤移植获得长期存活，而第三者的移植皮肤遭到排斥，说明产生了供体特异性的耐受，而不是免疫抑制。Kawai ［4］ 在灵长动物实验中，通过输注供体骨髓细胞，诱导了猴子的同种异体肾脏移植免疫耐受，移植肾长时间保持功能。这个实验也提示在人体中用同样方法也可能取得成功。近年来，利用骨髓细胞诱导异种移植耐受首次获得了成功 ［5］ 。用猪的骨髓细胞输注到小鼠体内，诱导了猪到小鼠皮肤移植的免疫耐受，从而提高了异种移植的可能性，使骨髓细胞在移植中的应用价值进一步被重视。
   
　　动物实验的成功给人们很大鼓舞，这些方法有可能应用于临床，避免排斥反应的发生。

　　2 诱导耐受的可能机制
    
　　2.1 嵌合体形成 嵌合是指受体在接受异体移植物后，其体内存在供体细胞，移植物内也存在受体细胞，供受体细胞相互存在的现象称为嵌合现象。嵌合体理论最早由Starzl完整提出 ［6］ 。大体上嵌合分为微嵌合和巨嵌合，巨嵌合又分为混合嵌合和完全供体嵌合。目前，微嵌合与混合嵌合受到重视，成为最有可能应用于临床的耐受诱导方法。供体骨髓细胞输注受体体内后，形成微嵌合或混合嵌合，诱导出了耐受，因而认为嵌合的形成是耐受形成的一个重要机制。在多种成功诱导了器官移植耐受的动物体内，均发现了嵌合的存在。Donckier ［7］ 回顾分析了骨髓细胞输注诱导耐受的历史，认为通过输注供体骨髓细胞诱导耐受是一种可行的、将来可能用于临床的方案，认为其主要机制就是嵌合体的形成，并认为嵌合形成的难易与输注细胞量、预处理方案等因素有关。
   
　　为什么嵌合可以诱导耐受?可能有多种机制:（1）否决细胞的作用。认为供体骨髓细胞中一些细胞可以抑制受体淋巴细胞的排斥作用，使器官免受受体淋巴细胞的攻击，这种细胞称为否决细胞。Reisner ［8］ 认为否决细胞诱导耐受的机制是否决细胞与受体T细胞接触后，诱导受体效应T细胞凋亡，避免了排斥反应。Gur ［9］培养了纯化的人CD34（+）细胞，获得了大量否决细胞，并观察了其表型，认为应用纯化的否决细胞，可能更好形成嵌合，诱导耐受。（2）腺内克隆清除作用。供体骨髓细胞在受体内存活并造血，其干细胞种植于胸腺内，通过克隆清除作用去除了对供体抗原起作用的T细胞，从而诱导了耐受。其原理和机体内T细胞克隆清除作用相同。（3）Ruggeri ［10］ 认为供体骨髓细胞产生的NK细胞具有杀伤受体免疫细胞的作用，从而减轻受体对移植物的攻击，也是嵌合体诱导耐受的一个原因。

　　2.2 未成熟树突状细胞（DC）的作用 特异性供体骨髓细胞（DBMC）中含有大量DC，其与T细胞作用，但处于未成熟状态，并不能诱导T细胞活化，而是促使其无能或凋亡，从而诱导耐受。
   
　　2.3 DBMC对T细胞亚群及细胞因子的影响 DBMC可以引起T细胞亚群的变化，使Th1/Th2比值变小，有利于耐受诱导。DBMC引起细胞因子的改变。
   
　　国内研究发现 ［11］ ，体外培养供体大鼠来自骨髓的不成熟树突状细胞，实验组在肝脏移植后8天输注不成熟DC，结果，实验组大鼠存活明显延长，病理发现排斥反应明显减轻，淋巴结中Th1型细胞因子IL-2mRNA表达显著低于对照组，Th2型细胞因子IL-4mRNA表达显著高于对照组。认为不成熟DC诱导了供体抗原特异性T细胞的凋亡，使Th1/Th2比值变小，并引起相关淋巴因子量的改变，进而诱导了耐受。
   
　　2.4 供体抗原的作用 DBMC中含有大量供体抗原，可以封闭激活的T细胞，使其凋亡，有助于诱导耐受，抗原的剂量是重要因素。
   
　　DBMC诱导耐受的机制比较复杂，还有待于进一步研究。
    
　　3 骨髓细胞诱导耐受的临床应用
    
　　骨髓细胞诱导耐受在动物实验中取得了较好效果，但在临床中应用还很少。目前主要在肾脏移植中初步应用。Ciancio ［12］ 对两组肾移植病人进行了对比，一组输注供体骨髓细胞，对照组不输，两组用同样的免疫抑制方案，结果DBMC组受体中发现了嵌合现象，对照组没有发现嵌合现象。实验组只有2/63的病人出现了慢性排斥现象，而对照组41/219的病人出现了慢性排斥，两组比较差异有显著性。认为DBMC输注使移植物存活更久，嵌合与耐受关系密切。Ciancio ［12］ 研究发现肾移植后4年DBMC输注受者骨髓中嵌合体增加4倍，DBMC输注可以减少慢性排斥的发生并保护移植肾的功能。国内的研究报道经门静脉输注供体骨髓细胞，实验组术后1年急性排斥反应发生率和免疫抑制剂用量明显低于对照组，活检也显示实验组移植物淋巴组织浸润明显减少 ［13］。认为此方法可以减轻肾移植排斥反应发生率。
    
　　4 骨髓细胞诱导耐受的问题及局限性
    
　　尽管利用骨髓细胞诱导耐受在动物实验中取得良好效果，但仍存在一些问题，还不是一种成熟的方法。比如，供体骨髓细胞的分离可能发生疾病传染;输注骨髓细胞也可以并发GVHD;骨髓细胞和其他抑制免疫的方法联合应用才可诱导耐受，单独应用供体骨髓细胞被很快排斥，难以存活，因而无明显效果;耐受的维持时间也不肯定;以上问题尚需进一步研究、解决。

　　5 小结与展望
    
　　骨髓细胞诱导耐受在动物实验中取得了较好效果，在临床上也有初步应用，其机制复杂，尚需要进一步阐明。其应用还有一定的局限性，并且需要和其他抑制免疫的方法联合应用，单独应用效果不明显。但随着对其机制的进一步研究，最终一定会在临床广泛应用，诱导免疫耐受，阻断器官移植的排斥反应，促进器官移植的发展。
    
　　【参考文献】 

　　1 Ciancio G，Miller J，Garcia-Morales RO，et al.Six-year clinical ef-fect of donor bone marrow infusions in renal transplant patients.Trans-plantation，2001，71（7）:827-835.
   
　　2 Adams AB，Durham MM，Kean L，et al.Costimulation blockade，busulfan，and bone marrow promote titratable macrochimerism，induce transplantation tolerance，and correct genetic hemoglobinopathies with minimal myelosuppression.J Immunol，2001，167（2）:1103-1111.

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　　4 Kawai T，Abrahamian G，Sogawa H，et al.Costimulatory blockade for induction of mixed chimerism and renal allograft tolerance in nonhuman primates.Transplant Proc，2001，33（1-2）:221-222.
   
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　　6 Starzl TE，Demetris AJ，Trucco M，et al.Chimerism and donor-spe-cific nonreactivity27to29years after kidney allotransplantation.Trans-plantation，1993，55（6）:1272-1277.
   
　　7 Donckier V，Toungouz M，Goldman M.Transplantation tolerance and mixed chimerism:at the frontier of clinical application.Transplant In-ternational，2001，14（1）:1-5.
   
　　8 Reisner Y，Gur H，Reich-Zeliger S，et al.Hematopoietic stem cell transplantation across major genetic barriers:tolerance induction by megadose CD34cells and other veto cells.Ann N Y Acad Sci，2003，996:72-79.
   
　　9 Gur H，Krauthgamer R，Berrebi A，et al.Tolerance induction by mega-dose hematopoietic progenitor cells:expansion of veto cells by short-term culture of purified human CD34（+）cells.Blood，2002，99（11）:4174-4181.
   
　　10 Ruggeri L，Capanni M，Urbani E，et al.Effectiveness of donor natural killer cell alloreactivity in mismatched hematopoietic transplants.Sci-ence，2002，295（5562）:2097-2100.
   
　　11 宋予军，董家鸿，杨占宇.体外培养鼠供体树突状细胞与环孢素联合调节肝脏移植免疫排斥反应.中华外科杂志，2004，42（17）:1084-1085.
   
　　12 Ciancio G，Garcia-Morales R，Mathew J，et al.Donor bone marrow infusions are tolerogenic in human renal transplantation.Transplant Proc，2001，33（1-2）:1295-1296.
   
　　13 吴卫真，杨顺良，谭建明，等.骨髓细胞门静脉输注诱导移植肾免疫耐受的临床研究初探.福建医药杂志，2002，24（3）:3-5.

　　作者单位:530021广西南宁，广西医科大学研究生学院